CN117140572B - 一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手技术领域，且公开了一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手，包括指节和第一铰接轴，所述第一铰接轴包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁的两端分别固定设有接线柱，所述指节的铰接孔处对称安装有永磁铁，两个所述永磁铁内侧固定安装有导电块，所述导电块与接线柱滑动电性连接，所述接线柱并联于电路中，所述第一电磁铁和第二电磁铁的电路中分别串联有相反的单向二极管。该养鸡场用鸡蛋抓取机械手，通过两组电磁铁与永磁铁产生斥力，减弱了第一铰接轴与指节之间的摩擦力，延长了第一铰接轴的使用寿命，并且通过在电路中串联单向二极管，避免了改变电流方向时，电磁铁产生磁滞阻力和热量，影响抓取物的现象产生。

Description

一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体为一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。机械手安驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式，液压式的机械手是液压杆和固定杆通过铰接轴与指节铰接，在工作时，通过液压轴驱动指节围绕铰接轴旋转，从而使机械手对物品进行抓取与释放。

现阶段，有些养鸡场会使用液压式机械手对鸡蛋进行抓取收集，然而，养鸡场中每天都有成千上百的鸡蛋需要收集，机械手每次对鸡蛋的抓取与释放都需要液压杆驱动指节围绕铰接轴旋转，久而久之，铰接轴就会被磨损严重，使铰接轴与指节产生间隙，在液压杆驱动指节抓取鸡蛋时，会出现指节驱动不到位的情况，从而影响机械手的精度。

发明内容

针对背景技术中提出的现有机械手在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手，具备减弱铰接轴磨损程度、延长铰接轴使用寿命的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手，包括固定杆、液压杆和指节，所述固定杆的顶端固定连接有第一铰接轴，所述液压杆的顶端固定连接有第二铰接轴，所述指节的铰接孔活动套接于第一铰接轴和第二铰接轴外侧，所述第一铰接轴设为分体式，所述第一铰接轴包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁以第一铰接轴的轴心为中心对称安装，所述第一电磁铁的两端固定设有第一接线柱，所述第二电磁铁的两端固定设有第二接线柱，所述指节的铰接孔处对称开设有安装槽，所述安装槽内固定安装有第一永磁铁和第二永磁铁，所述第一永磁铁的内侧固定安装有第一导电块，所述第二永磁铁的内侧固定安装有第二导电块，所述第一导电块与一侧的第一接线柱和第二接线柱滑动电性连接，所述第二导电块与另一侧的第一接线柱和第二接线柱滑动电性连接。

优选的，所述第一电磁铁两端的第一接线柱与第二电磁铁两端的第二接线柱并联于电路中，所述第一电磁铁和第二电磁铁的电路中分别串联有相反的单向二极管。

优选的，所述第一电磁铁和第二电磁铁的安装角度范围为0°～180°。

优选的，所述第一永磁铁和第二永磁铁为同名磁极相对安装，所述第一电磁铁和第二电磁铁通电时，所述第一电磁铁产生与第一永磁铁相斥且与第二永磁铁相吸的力，所述第二电磁铁产生与第二永磁铁相斥且与第一永磁铁相吸的力。

优选的，所述第一电磁铁、第一接线柱、第二电磁铁、第二接线柱、第一导电块和第二导电块为绝缘安装。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过把机械手的第一铰接轴固定套接于固定杆内，把第一铰接轴改成对称设置的第一电磁铁和第二电磁铁式，第一铰接轴外侧固定安装有第一接线柱和第二接线柱，与第二铰接轴铰接的指节连接孔处对称开设有安装槽，安装槽内固定安装有永磁铁，永磁铁内侧固定安装有第一导电块和第二导电块，第一导电块和第二导电块与第一接线柱和第二接线柱滑动电连接，在机械手抓取工作时，第一电磁铁通电产生磁力，第一电磁铁的磁力与第一永磁铁相斥，与第二永磁铁相吸；在机械手释放工作时，第二电磁铁通电产生磁力，第二电磁铁的磁力与第一永磁铁相吸，与第二永磁铁相斥，减小了第一铰接轴与指节之间的正压力，从而减弱了第一铰接轴与指节上端的摩擦力，延长了第一铰接轴的使用寿命。

2、本发明通过把第一电磁铁和第二电磁铁并联在电路中，在第一电磁铁和第二电磁铁的电路中串联有相反的单向二极管，在通电时，第一电磁铁和第二电磁铁电路中的单向二极管保证通过的电流方向一致，避免了第一电磁铁和第二电磁铁通相反的电流，产生磁滞阻力，产生大量热量，使指节温度升高，从而使高温影响抓取物的现象产生。

附图说明

图1为传统机械手结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明图2中A处结构局部放大示意图；

图4为本发明图3中B-B处结构示意图；

图5为本发明电磁铁、单向二极管线路连接图；

图6为本发明指节抓取时结构示意图；

图7为本发明图6中C处结构局部放大示意图；

图8为本发明指节释放时结构示意图；

图9为本发明图8中D处结构局部放大示意图。

图中：1、固定板；2、机械臂；3、固定杆；4、液压杆；5、指节；501、第一永磁铁；502、第一导电块；503、第二永磁铁；504、第二导电块；6、第一铰接轴；601、第一电磁铁；602、第一接线柱；603、第二电磁铁；604、第二接线柱；7、第二铰接轴；8、单向二极管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2、图3、图4和图5，一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手，包括固定板1、机械臂2、固定杆3、液压杆4和指节5，固定板1的一个端面上固定安装有机械臂2，固定板1的另一个端面上环形阵列设有三组固定杆3和液压杆4，固定杆3的顶端固定连接有第一铰接轴6，液压杆4的顶端固定连接有第二铰接轴7，指节5的铰接孔活动套接于第一铰接轴6和第二铰接轴7外侧。

第一铰接轴6设为分体式，第一铰接轴6包括第一电磁铁601和第二电磁铁603，第一电磁铁601和第二电磁铁603以第一铰接轴6的轴心为中心对称设置，第一电磁铁601的两端固定设有第一接线柱602，第二电磁铁603的两端固定设有第二接线柱604，两侧的第一接线柱602和第二接线柱604分别电性连接，指节5的铰接孔处对称开设有安装槽，安装槽的位置与第一铰接轴6的第一接线柱602和第二接线柱604相对应，安装槽内固定安装有第一永磁铁501和第二永磁铁503，第一永磁铁501的内侧固定安装有第一导电块502，第二永磁铁503的内侧固定安装有第二导电块504，第一导电块502和第二导电块504分别电连接于电源两端，第一导电块502与一侧的第一接线柱602和第二接线柱604滑动电性连接，第二导电块504与另一侧的第一接线柱602和第二接线柱604滑动电性连接，设有PCL控制器用于控制电源方向（图中未标出），第一电磁铁601与第二电磁铁603并联于电路中，第一电磁铁601和第二电磁铁603的电路中分别串联有相反的单向二极管8。

第一电磁铁601两端的第一接线柱602和第二电磁铁603两端的第二接线柱604并联于电源的两端，且第一电磁铁601两端的第一接线柱602和第二电磁铁603两端的第二接线柱604电性连接。保证第一电磁铁601和第二电磁铁603一直处于闭合电路中。

第一铰接轴6固定安装于固定杆3的铰接孔内，且第一电磁铁601和第二电磁铁603的安装角度范围为0°～180°。

第一永磁铁501和第二永磁铁503为同名磁极相对安装，第一电磁铁601和第二电磁铁603通电时，第一电磁铁601产生与第一永磁铁501相斥且与第二永磁铁503相吸的力，第二电磁铁603产生与第二永磁铁503相斥且与第一永磁铁501相吸的力。

第一电磁铁601、第一接线柱602、第二电磁铁603、第二接线柱604、第一导电块502和第二导电块504为绝缘安装，避免电路漏电，导致安全事故发生。

本发明的使用方法（工作原理）如下：

参阅图2、图3、图4、图5、图6和图7，在机械手抓取的过程中，液压杆4伸长，指节5被液压杆4推动，指节5围绕第一铰接轴6旋转，此时，PCL控制器控制第一电磁铁601和第二电磁铁603通电，第一电磁铁601电路中的单向二极管8通入的是正向电压，第一电磁铁601产生磁性与第一永磁铁501相斥且与第二永磁铁503相吸的磁性，减弱了第一铰接轴6与指节5上端铰接处的正向压力，即减弱了第一铰接轴6与指节5铰接处的摩擦力，从而延长了第一铰接轴6的使用寿命，第二电磁铁603电路中的单向二极管8通入的是反向电压，第二电磁铁603不产生磁性，避免了第二电磁铁603产生相反的磁性。

参阅图2、图3、图4、图5、图8和图9,在机械手释放的过程中，液压杆4收缩，指节5被液压杆4拉回，指节5围绕第一铰接轴6旋转，此时，PCL控制器控制第一电磁铁601和第二电磁铁603通电，第二电磁铁603电路中的单向二极管8通入的是正向电压，第二电磁铁603产生磁性与第一永磁铁501相吸且与第二永磁铁503相斥的磁性，减弱了第一铰接轴6与指节5下端铰接处的正向压力，即减弱了第一铰接轴6与指节5铰接处的摩擦力，从而延长了第一铰接轴6的使用寿命，第一电磁铁601电路中的单向二极管8通入的是反向电压，第一电磁铁601不产生磁性，避免了第一电磁铁601产生相反的磁性。

第一电磁铁601和第二电磁铁603两个并联电路中设有方向相反的单向二极管8，在机械手抓取和释放时，对第一电磁铁601和第二电磁铁603循环通入相反的电流，避免了第一电磁铁601和第二电磁铁603产生磁滞阻力，产生大量的热量，使指节5温度升高，影响指节5抓取物的现象产生。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手，包括固定杆（3）、液压杆（4）和指节（5），所述固定杆（3）的顶端固定连接有第一铰接轴（6），所述液压杆（4）的顶端固定连接有第二铰接轴（7），所述指节（5）的铰接孔活动套接于第一铰接轴（6）和第二铰接轴（7）外侧，其特征在于：所述第一铰接轴（6）设为分体式，所述第一铰接轴（6）包括第一电磁铁（601）和第二电磁铁（603），所述第一电磁铁（601）和第二电磁铁（603）以第一铰接轴（6）的轴心为中心对称安装，所述第一电磁铁（601）的两端固定设有第一接线柱（602），所述第二电磁铁（603）的两端固定设有第二接线柱（604），所述指节（5）的铰接孔处对称开设有安装槽，所述安装槽内固定安装有第一永磁铁（501）和第二永磁铁（503），所述第一永磁铁（501）的内侧固定安装有第一导电块（502），所述第二永磁铁（503）的内侧固定安装有第二导电块（504），所述第一导电块（502）与一侧的第一接线柱（602）和第二接线柱（604）滑动电性连接，所述第二导电块（504）与另一侧的第一接线柱（602）和第二接线柱（604）滑动电性连接；

所述第一电磁铁（601）两端的第一接线柱（602）与第二电磁铁（603）两端的第二接线柱（604）并联于电路中，所述第一电磁铁（601）和第二电磁铁（603）的电路中分别串联有相反的单向二极管（8）；

所述第一永磁铁（501）和第二永磁铁（503）为同名磁极相对安装，所述第一电磁铁（601）和第二电磁铁（603）通电时，所述第一电磁铁（601）产生与第一永磁铁（501）相斥且与第二永磁铁（503）相吸的力，所述第二电磁铁（603）产生与第二永磁铁（503）相斥且与第一永磁铁（501）相吸的力。

2.根据权利要求1所述的一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手，其特征在于：所述第一电磁铁（601）和第二电磁铁（603）的安装角度范围为0°～180°。

3.根据权利要求1所述的一种养鸡场用鸡蛋抓取机械手，其特征在于：所述第一电磁铁（601）、第一接线柱（602）、第二电磁铁（603）、第二接线柱（604）、第一导电块（502）和第二导电块（504）为绝缘安装。